在如圖用石墨作電極的電解池中,放入500mL含一種溶質(zhì)的某藍(lán)色硫酸鹽溶液進(jìn)行電解,觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成,B電極有無(wú)色氣體生成.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)請(qǐng)寫(xiě)出B極板的名稱:
陽(yáng)極
陽(yáng)極
 電極反應(yīng)式
4OH--4e-=2H2O+O2
4OH--4e-=2H2O+O2

寫(xiě)出電解時(shí)反應(yīng)的總離子方程式
2Cu2++2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+
2Cu2++2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+

(2)若當(dāng)溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后,停止電解,取出A電極,洗滌、干燥、稱量、電極增重1.6g.電解后溶液的pH為
PH=1
PH=1
;要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),則需加入
CuO
CuO
,其質(zhì)量為
2
2
g.(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)
(3)若原溶液為1L  K2SO4、CuSO4的混合溶液,且c(SO42-)=2.0mol/L;如圖裝置電解,當(dāng)兩極都收集到22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),停止電解.則原溶液中的c(K+)=
2mol/L
2mol/L
分析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷A、B的電極名稱,并寫(xiě)出電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)式;
(2)根據(jù)電池反應(yīng)式中銅與氫離子的關(guān)系式計(jì)算氫離子的物質(zhì)的量,從而確定溶液的PH值;根據(jù)電池反應(yīng)式電解出的物質(zhì)判斷并計(jì)算析出物質(zhì)的質(zhì)量;
(3)根據(jù)電解時(shí)陰陽(yáng)極上得失電子守恒計(jì)算銅的物質(zhì)的量,從而算出銅離子的濃度,根據(jù)溶液中陰陽(yáng)離子的電荷守恒計(jì)算鉀離子的濃度.
解答:解:(1)電解硫酸鹽時(shí),溶液中氫氧根離子放電能力大于硫酸根離子,所以在陽(yáng)極上析出氧氣,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷,在陰極上析出銅,所以B極是陽(yáng)極;陽(yáng)極上氫氧根離子失電子生成水和氧氣,電極反應(yīng)式為 4OH--4e-=2H2O+O2↑;根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知,溶液中銅離子得電子變成銅單質(zhì)析出,氫氧根離子失電子變成水和氧氣,所以其電池反應(yīng)式為
 2Cu2++2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+;
故答案為:陽(yáng)極; 4OH--4e-=2H2O+O2↑; 2Cu2++2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+
(2)2Cu2++2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+ 
                      128g     4mol     
                      1.6g      0.05mol
C(H + )=
n
V
=
0.05mol
0.5L
=0.1mol/L

所以pH=1;
根據(jù)電池反應(yīng)式知,析出的物質(zhì)是銅和氧氣,要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),則需加入 CuO;
2Cu2++2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+4H+ 
                128g 32g
                1.6g  0.4g
所以加入的質(zhì)量=銅的質(zhì)量+氧氣的質(zhì)量=1.6g+0.4g=2g
故答案為:pH=1;CuO;2.
(3)電解時(shí)陽(yáng)極上析出氧氣,陰極上析出氫氣和銅,22.4L氣體的物質(zhì)的量為1mol,根據(jù)電解時(shí)陰陽(yáng)極上得失電子守恒,列關(guān)系式為:n(H2)×2+n(Cu)×2=n(O2)×4,
1mol×2+n(Cu)×2=1mol×4,
n(Cu)=1mol
C(Cu 2+ )=
1mol
1L
=1mol/L
根據(jù)溶液中陰陽(yáng)離子的電荷守恒列關(guān)系式為:C(Cu 2+ )×2+c(K+)×1=c(SO42-)×2
所以c(K+)=2mol/L     
故答案為:2mol/L.
點(diǎn)評(píng):本題考查了電解池工作原理中陰陽(yáng)極的判斷、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)點(diǎn),本題中利用得失電子守恒、溶液中陰陽(yáng)離子所帶電荷守恒是解(3)題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在如圖用石墨作電極的電解池中,放入500mL含一種溶質(zhì)的某藍(lán)色溶液進(jìn)行電解,觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成,B電極有無(wú)色氣體生成;當(dāng)溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后,停止電解,取出A電極,洗滌、干燥、稱量、電極增重1.6g.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)A接的是電源的
負(fù)
負(fù)
極,B是該裝置
陽(yáng)
陽(yáng)
極.
(2)寫(xiě)出電解時(shí)反應(yīng)的總離子方程式
2Cu2++2H2O
 通電 
.
 
2Cu+4H++O2
2Cu2++2H2O
 通電 
.
 
2Cu+4H++O2

(3)電解后溶液的pH為
1
1
;要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),則需加入
CuO或CuCO3
CuO或CuCO3
,其質(zhì)量為
2g或3.1g
2g或3.1g
.(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在如圖用石墨作電極的電解池中,放入500mL含一種溶質(zhì)的某藍(lán)色溶液進(jìn)行電解,觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成,B電極有無(wú)色氣體生成.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)請(qǐng)寫(xiě)出B極板的名稱及反應(yīng)式:
 

(2)寫(xiě)出電解時(shí)反應(yīng)的總離子方程式
 

(3)若當(dāng)溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后,停止電解,取出A電極,洗滌、干燥、稱量、電極增重1.6g.電解后溶液的pH為
 
;要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),則需加入
 
,其質(zhì)量為
 
.(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)
(4)若原溶液為1L K2SO4、CuSO4的混合溶液,且c(SO42-)=2.0mol/L;如圖裝置電解,當(dāng)兩極都收集到22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),停止電解.則原溶液中的c(K+)為多少?(請(qǐng)簡(jiǎn)單表示計(jì)算過(guò)程)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在如圖用石墨作電極的電解池中,放入500mL含一種溶質(zhì)的某藍(lán)色硫酸鹽溶液進(jìn)行電解,觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成,B電極有無(wú)色氣體生成。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)請(qǐng)寫(xiě)出B極板的名稱:             電極反應(yīng)式           

寫(xiě)出電解時(shí)反應(yīng)的總離子方程式                          

(2)若當(dāng)溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后,停止電解,取出A電極,洗滌、干燥、稱量、電極增重1.6g。電解后溶液的pH為          ;要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),則需加入        ,其質(zhì)量為         g。(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)

(3)若原溶液為1L  K2SO4、CuSO4的混合溶液,且c(SO42-)= 2.0mol/L ;如圖裝置電解,當(dāng)兩極都收集到22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),停止電解。

則原溶液中的c(K+)=                              

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014屆河北省高一下學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

在如圖用石墨作電極的電解池中,放入500 mL含一種溶質(zhì)的某藍(lán)色溶液進(jìn)行電解,觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成,B電極有無(wú)色氣體生成;當(dāng)溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后,停止電解,取出A電極、洗滌、干燥、稱量,電極增重1.6 g。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)B電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式_________________________。

(2)寫(xiě)出電解時(shí)反應(yīng)的離子方程式_________________________________________。

(3)電解后溶液的H+的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______,要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),則需加入________,其質(zhì)量為_(kāi)_______g。(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)

(4)原溶液中可能含有的酸根離子為(   )

A  CO­­­32-     B   Cl-    C   SO42-

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該酸根離子,寫(xiě)出操作步驟,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論________________________

 

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